CN105887518B - 一种锦纶56纤维的染色方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种锦纶56纤维的染色方法。该染色方法包括如下步骤：1)配制染液：所述染液由酸性染料、匀染剂O和式Ⅰ所示释酸剂配制得到；2)将锦纶56纤维浸于所述染液中，在50℃～90℃的条件下实现染色。本发明所提供的释酸剂在高温下(≥50℃)下会逐渐分解为聚醚和丁二酸，经过调整所使用的聚醚结构，使染色浴中的pH值可控地降低，从而使锦纶56纤维的染色在pH值初期在6.5～7逐渐下降到3.5～4，使染色过程顺利、平缓地更行。

Description

一种锦纶56纤维的染色方法

技术领域

本发明涉及一种锦纶56纤维的染色方法。

背景技术

锦纶面料是世界上出现的第一种合成纤维，锦纶(国外名称有耐纶、锦纶、卡普隆等)的出现使纺织品的面料焕然一新，它的合成是合成纤维工业的重大突破，锦纶是聚酰胺纤维的国内商品名称，它的品种很多，但分子结构中都含有一个相同的酰胺基，一般常用的品种有锦纶-6为聚己内酰胺，锦纶-66为己二胺与己二酸聚合而成，锦纶56是一种新型的聚酰胺纤维，与锦纶66使用石油原料不同，它使用的原料是生物原料，通过生物工程方法从各类淀粉和秸秆纤维素中发酵制备戊二胺，由于大批量、低成本，故可以代替己二胺。生物基纤维具有绿色、环境友好、原料可再生以及生物降解等优良特性，有助于解决当前全球经济社会发展所面临的严重的资源和能源短缺，以及环境污染等问题。

锦纶56具有许多优异的特性，强度接近锦纶66，高于涤纶，密度低于涤纶；吸湿性高，抗静电性好；柔软度接近羊毛；玻璃化温度低于锦纶66，锦纶56结晶度相对低于锦纶-66，锦纶56玻璃化温度为46℃，锦纶66为52℃远低于涤纶，可保证寒冷条件下耐低温性；柔软，耐磨性好等。

尼龙纤维可以用多种染料进行染色，除了分散染料以外，其它染料都与尼龙纤维形成一个稳定的化学键。这些染料主要包括酸性染料、金属络合染料、直接染料、媒介染料、活性染料等。在众多的染料中，选择合适的染料要考虑最终产品的牢度要求和应用性能。作为尼龙染色的理想染料应具备以下一些性质：1、鲜艳的颜色；2、优良的日晒牢度和湿牢度；3、优良染色相容性，拼色时没有阻染效果；4、高泳移性能，良好的染色提升性能；5、杰出的条花覆盖性。但在实际应用中，没有一只染料具备上述所有性能，我们只能根据最终产品的需要选择合适的染料。用于尼龙染色的染料大致可以分为三类，一是分散染料，二是酸性染料，三是中性染料。其中酸性、弱酸性染料占有着60％以上的份额。

与常见的聚酰胺不同的是，尼龙56的晶型转变是不可逆的；锦纶56是一种典型的奇-偶聚酰胺，当分子链有全反构象时不能产生所有可能的分子间氢键作用。在等温和非等温条件下进行的光学显微镜的研究表明尼龙56的球晶与有常规片状结构的偶-偶锦纶有不同的光学性质。

由于结晶方面的差异所致，在耐酸碱方面，PA56的性能与常见的尼龙6、尼龙66相比，相差较大。在相同的处理条件下，尼龙56的纤维强度降低较多，导致研究较多的尼龙6与尼龙66染色工艺并不能完全适合于尼龙56的染色。

近年来，释酸剂在酸性染料染色中的应用逐步增多"一该方法主要依靠染色过程中温度的升高，化合物分解或水解生成酸性化合物使染液pH值降低，染色过程中染液逐渐向酸性滑移。

以前使用较多的化合物为铵盐(如硫酸铵、醋酸铵、酒石酸铵等)，最常用的是硫酸铵盐，它是强酸弱碱盐，在高温下，硫酸铵逐渐分解生成氨和硫酸，随着氨的释放，强酸使得染浴的pH值降低。

另一种释酸剂是一些特殊的酯类化合物，其在一定温度下发生水解，生成醇和酸，可以使pH值向酸性滑移，如y一丁内酯(GBL)水解生成4-羟基丁酸，马来酸二酯水解生成马来酸和相应的醇。使用这类释酸剂不会出现染浴中因电解质的积累而引起的染料缔合与染色不均匀的问题。但是在尼龙6和尼龙66中应用的较成熟的助剂，由于耐酸碱性的差异，应用在尼龙56染色过程中，会出现染色后纤维强度下降过多的现象。

因此，需要一种新型的，适应尼龙56化学特性的释酸剂以迎合尼龙56酸性染料染色的需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种锦纶56纤维的染色方法，本发明方法在染色过程中加入释酸剂，所述释酸剂为一种有机酯类聚合物，使用时不需乳化，通过测试其空白溶液的释酸性能和在染色中的上染速率、平衡上染百分率、染色深度、始染和终染pH值、匀染度等性能，证明本发明所使用的释酸剂可减少匀染剂的用量，提高上染百分率、增加染色深度、匀染性均很好，工艺简单易行，使用方便，成本低。

本发明所提供的释酸剂的结构式如式Ⅰ所示，

式Ⅰ中，n为10～50之间的数，m为10～60之间的数。

式Ⅰ中，n可为10，m可为14。

本发明所提供的释酸剂，为聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段聚合物(丙二醇嵌段聚醚)的二丁二酸酯类聚合物，其中丙二醇嵌段聚醚是EO与PO无规共聚而成嵌段聚醚，分子量一般选择1000～3000左右。所述丙二醇嵌段聚醚的优点是：具有低泡，高渗透力，当释酸剂在染浴中高温水解后，会释放出丁二酸和嵌段聚醚，丁二酸使pH值向酸性滑移，而嵌段聚醚则能起到匀染、控泡、润湿等多重作用，从而保证了染色的顺利进行。

可利用丙二醇嵌段聚醚L31、L35、L42、L43、L44、L61、L62、L63、L64、L81、L92或L101等，它们的技术指标如表1中所示。

表1各丙二醇嵌段聚醚的理化参数

本发明所提供的锦纶56纤维的染色方法，包括如下步骤：

1)配制染液：所述染液由酸性染料、匀染剂O和式Ⅰ所示释酸剂配制得到；

2)将锦纶56纤维浸于所述染液中，在50℃～90℃的条件下实现染色。

上述的染色方法中，所述染液中，所述酸性染料的质量百分含量为0.2％～4％owf，所述匀染剂O的质量-体积浓度为0.1～2g/L，所述释酸剂的质量-体积浓度为0.5～2g/L。

上述的染色方法中，所述酸性染料为偶氮类酸性染料、蒽醌类酸性染料、三芳甲烷类酸性染料、吖嗪类酸性染料和呫吨类酸性染料中至少一种，具体如如弱酸艳红B、酸性棕SRN、弱酸性深兰GR、酸性宝蓝B、酸性艳绿6B、酸性坚牢蓝BL或酸性紫ARR等。

上述的染色方法中，步骤2)中，在50℃、60℃、65℃、70℃、80℃和90℃条件下分别保温半小时。

本发明所提供的释酸剂在高温下(≥50℃)下会逐渐分解为聚醚和丁二酸，经过调整所使用的聚醚结构，使染色浴中的pH值可控地降低，从而使锦纶56纤维的染色在pH值初期在6.5～7逐渐下降到3.5～4，使染色过程顺利、平缓地更行。

附图说明

图1为实施例1中酸性染料染色工艺曲线。

具体实施方式

下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。

下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。

式Ⅰ所示释酸剂的合成：

在100mL双口瓶中加入L31嵌段聚醚30克(0.0273mol)和丁二酸酐4.09克(0.04mol)，接上脂水分离器和温度计，脂水分离器上再接回流冷凝管，搅拌加热至120℃，使得丁二酸酐完全熔融，抽真空至瓶内压力为85Kpa，升温至160℃，加10mL甲苯，在加热回流的条件下，反应4小时，将回流装置改为蒸馏装置，将甲苯蒸出，回收甲苯，制得产品释酸剂，(式Ⅰ中，n为10，m为14)。

实施例1、锦纶56纤维染色

按照浴比1：50(锦纶56纤维与染液的质量比)，将染料(2％owf)、匀染剂O-15(1g/L)和释酸剂(1g/L)配制染液，按照图1中染色工艺曲线分别在50℃、60℃、65℃、70℃、80℃和90℃条件下保温半小时，进行染色实验。

所用染料为弱酸艳红B(C.I.Acid Red 249)，染色后测试结果如表2中所示：

表2染色锦纶56纤维各项色牢度指标

Claims (6)

1.一种释酸剂，其结构式如式Ⅰ所示，

式Ⅰ中，n为10～50之间的数，m为10～60之间的数。

2.一种锦纶56纤维的染色方法，包括如下步骤：

1)配制染液：所述染液由酸性染料、匀染剂O和式Ⅰ所示释酸剂配制得到；

2)将锦纶56纤维浸于所述染液中，在50℃～90℃的条件下实现染色。

3.根据权利要求2所述的染色方法，其特征在于：所述染液中，所述酸性染料的质量百分含量为0.2％～4％owf，所述匀染剂O的质量-体积浓度为0.1～2g/L，所述释酸剂的质量-体积浓度为0.5～2g/L。

4.根据权利要求2或3所述的染色方法，其特征在于：所述酸性染料为偶氮类酸性染料、蒽醌类酸性染料、三芳甲烷类酸性染料、吖嗪类酸性染料和呫吨类酸性染料中至少一种。

5.根据权利要求2-4中任一项所述的染色方法，其特征在于：步骤2)中，在50℃、60℃、65℃、70℃、80℃和90℃条件下分别保温半小时。

6.式Ⅰ所示释酸剂在锦纶56纤维染色中的应用。